面板空间计量之Stata应用

面板空间计量之Stata应用：学习笔记【同舟共济】更新于2016年4月20日说明目前，在空间计量方面，Stata官方命令语句数量有限且较为零散，尚未形成系统的空间计量工具包。因此，个人建议空间计量的初学者转向Matlab软件，JamesP.LeSage、J.P.Elhorst、DonaldJ.Lacombe等学者所开发的空间计量工具包，其功能相对更加完善，操作起来也比较方便。本人已经习惯了使用stata，初次自学空间计量方面的操作，参考help文件及相关文献，在学习过程中做了简要，仅供初学者交流学习。其中若有不当之处，敬请批评指正，谢谢！E-mail:ares0825@163.com【Stata】AbdElmessihShehata（Econpapers）URL:http://econpapers.repec.org/RAS/psh494.htmFedericoBelotti（Econpapers）URL:http://econpapers.repec.org/RAS/pbe427.htmP.WilnerJeanty（Econpapers）URL：http://econpapers.repec.org/RAS/pje95.htmMaurizioPisatiURL：http://www.iq.harvard.edu/people/maurizio-pisatiYihuaYu（Econpapers）URL：http://econpapers.repec.org/RAS/pyu79.htm目录第一章Stata空间计量命令语句安装1第二章中国31省市自治区（不含港澳台、附属岛屿）shp制作3第三章Stata空间权重制作8第四章Stata空间相关性检验27第五章Stata空间面板数据回归39面板空间计量之Stata应用：学习笔记第一章Stata空间计量命令包安装更新于2016-03-151.空间计量-Stata命令包Archiveofuser-writtenStatapackagesURL:http://www.haghish.com/statistics/stata-blog/stata-programming/ssc_stata_package_list.php图1Stata用户自拟命令语句列表另外，在IDEAS（URL:https://ideas.repec.org/）中可以查询相关命令，顺便推荐几个论坛，大家可以经常逛逛：Stata官方论坛URL:http://www.statalist.org/UCLA-Idre论坛URL:http://www.ats.ucla.edu/stat/stata/StataDailyURL:http://statadaily.com/index/2.安装单击图1左侧红色框内命令名称，即可对应的压缩包，安装过程参考非官方命令手动安装说明（URL：http://bbs.pinggu.org/thread-2420580-1-1.html）；单击图1右侧蓝色框内的各命令所对应的描述性语句，即可看到该命令的详细说明及应用举例。或者直接在stata输入命令语句：finditspatial，即可安装相关命令。若stata软件安装在系统C盘，请以管理员身份运行软件，否则可能会出现无法写入的情况。3.注意需要说明的是，Archiveofuser-writtenStatapackages中所示的stata语句均为非官方命令，大家在使用过程中，请仔细阅读对应的帮助文件等资料，有能力的同学研习一下ado文件的源代码，务必保证正确使用命令语句。另外，大家最好Google一下其它相关资料看看，如意大利学者FedericoBelotti等开发的“xsmle”命令（图2），一定要先搞清楚基本原理与适用范围，才可以使用，切记！1第一章Stata空间计量命令包安装图2xsmle命令资料查找2面板空间计量之Stata应用：学习笔记第二章中国31省市地区（不含港澳台、附属岛屿）shp制作—Delete、Merge、Dissovle、Eliminate等命令更新于2016-03-18本文以国界与省界地理信息数据包为例，我们主要使用“bou2_4p.shp”，其简要的说明如下：“bou2_4p.shp”中主要包含以下变量：AREA（面积）；PERIMETER（周长）；BOU2_4M_和BOU2_4M_ID（BOU代表边界的意思，数字1~4代表国家、省、市、县的4级行政划分；4M代表地图比例是400万分之一，ID是其对应的编号）；ADCODE93和ADCODE99（行政区域代码）；NAME（行政区域名称）。需要说明的是，在“bou2_4p.shp”中，每一个省市自治区及其附属岛屿都是用一个多边形来表示的，每个多边形都对应唯一的ID，编号分别从1到925（由于部分省份有很多附属岛屿）。一般情况下，我们在省级层面的空间计量实证研究中，仅涉及中国剔除港澳台地区的31个省市自治区的面板数据（有时还需剔除西藏、新疆等地区），因此在具体应用之前，我们需要使用ArcGIS软件对“bou2_4p.shp”进行精简处理，制作中国31省市地区（不含港澳台、附属岛屿）的shp文件，主要处理对象有：河北省：行政区内陆板块分为两部分，且有附属岛屿，数据/图斑数量为8，如图1所示；图1河北省-ArcMap窗口示意图沿海省份：有很多附属岛屿，上海市数据/图斑数量为9，如图2所示；3第二章中国31省市地区（不含港澳台、附属岛屿）shp制作图2上海市-ArcMap窗口示意图2.1ArcGIS软件图斑处理命令此处不再详细阐述，命令说明及操作方法请参考：2.1.1ArcGIS合并多边形的方法URL:http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=74956&do=blog&id=3870132.1.2ArcGIS中各种合并要素的异同点分析URL:http://blog.163.com/zwx_gis/blog/static/32434435201192310545948/2.1.3ArcGIS问题：shp文件、属性查询、图斑合并URL:http://blog.sina.com.cn/s/blog_76cf3614010176wo.html2.1.4ArcToolbox使用之二——DataManagermentToolsURL:http://blog.163.com/lele..tiantian/blog/static/60396264201161810164156/2.1.5ArcGIS消除零碎图斑（Eliminate）URL:http://wenku.baidu.com/link?url=a1oIUZPNwsobmoueWeikYhPxTRbH21kARWlfkfBYdkBcGQhCd8B54TrdPh86-AHa_aI2d9OmhOunzouEOKvuBtbPh-XpZE3elpPGrRnq2Hy关于ArcGIS软件的更多操作，还可参考：2.1.6Arcgis初学者使用教程（人大经济论坛）URL:http://bbs.pinggu.org/thread-3058027-1-1.html2.1.7Arcgis学习资源帖（人大经济论坛）URL:http://bbs.pinggu.org/thread-1422034-1-1.html2.1.8ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程（人大经济论坛）URL:http://bbs.pinggu.org/thread-1084442-1-1.html4面板空间计量之Stata应用：学习笔记2.2ArcGIS软件：中国31省市地区（不含港澳台、附属岛屿）制作说明2.2.1Prov_Prepare说明：在Bou2_4p.shp的基础上，删除（Delete）香港、澳门和台湾地区，属性表814条数据。图3Prov_Prepare--ArcMap窗口示意图2.2.2Prov_Delete说明：在Prov_Prepare.shp的基础上，继续删除（Delete）各行政区的附属岛屿，属性表31条数据，仅保留面积最大图斑的属性值。如图4所示。注意：河北省内陆板块仅保留了面积大的图斑，红圈内面积较小的内陆板块在地图中消失。图4Prov_Delete--ArcMap窗口示意图5第二章中国31省市地区（不含港澳台、附属岛屿）shp制作2.2.3Prov_Merge说明：在Prov_Prepare.shp的基础上，设置“小从属大”的原则，把各行政区与其附属岛屿合并（Merge），属性表含31条数据，Area、Lengh等变量值为面积最大图斑的属性值，如图5所示。注意：与Prov_Delete不同的是，河北省内陆小板块及附属岛屿、东南沿海省市的附属岛屿依旧呈现在地图中。图5Prov_Merge--ArcMap窗口示意图2.2.4Prov_Dissovle说明：在Prov_Prepare.shp的基础上，选择Name、ACODE99为关键指标，将31个行政区与其附属岛屿融合（Dissolve），属性表中31条数据。需要特别强调的是：Shape_Area、Shape_Lengh变量值为各行政区所有图斑Area、Lengh值之和，如图6所示。注意：与Prov_Delete不同的是，河北省内陆小板块及附属岛屿、东南沿海省市的附属岛屿依旧呈现在地图中。HebeiShape_Area:19.636559Shape_Length:47.404183图6Prov_Dissolve--ArcMap窗口示意图6面板空间计量之Stata应用：学习笔记2.2.5Prov_Eliminate（未成功）说明：在Prov_Prepare.shp的基础上，设置面积阙值（"AREA"<0.15），清除（Eliminate）各行政区附属岛屿等零碎的小图斑，属性表中含812条数据。注意：按照面积阙值条件，仅成功清除掉2个零碎图斑，其余781个零碎小图斑依旧在属性表及地图中，暂时未弄明白失败原因，还请大家留言指导，谢谢。图7Prov_Dissolve--ArcMap窗口示意图2.3遗留问题2.3.1Eliminate命令原理及操作失败的原因2.3.2哪种版本的shp文件时标准的问题描述：基于以上不同版本（Prov_Delete、Prov_Merge和Prov_Dissolve）的中国31个省市自治区shp文件，生成空间权重矩阵可能会有所差异，这是否会对实证结果产生影响？如果存在显著的影响，在省级层面的空间计量实证研究中，应该选择哪个shp文件呢？7第三章Stata空间权重矩阵制作第三章Stata空间权重矩阵制作更新于2016-04-133.1空间权重矩阵理论空间计量首要解决关键问题就是空间权重的选择和设置，已有文献中经常提及的空间权重形式有：邻接权重矩阵（0-1）、反距离权重矩阵、经济权重矩阵、社交网络权重矩阵以及经济距离等嵌套矩阵，其详细的定义及空间权重矩阵选择等问题，请参考相关文献，例如：王守坤.空间计量模型中权重矩阵的类型与扩展逻辑:述评与展望[C]//中国空间经济学年会.2012.DubinR.Spatialweights[J].TheSageHandbookofSpatialAnalysis,2008,1:125-158.AnselinL.Spatialeconometrics:methodsandmodels[M].SpringerScience&BusinessMedia,2013.AnselinL,BeraAK.Spatialdependenceinlinearregressionmodelswithanintroductiontospatialeconometrics[J].StatisticsTextbooksandMonographs,1998,155:237-290.3.2Stata空间权重命令集合Spmat--Createandmanagespatial-weightingmatrixobjects[Author:Drukkeret.al,2013]Spatwmat---Spatialweightsmatricesforspatialdataanalysis[Author:Pisati,2012]Spwmatrix---Generates,imports,andexportsspatialweights[Author:Jeanty,updated2014.03.15]Spwmatfill---Assignsfirstnearestneighborstoobservationswithnocontiguousneighbors.[Author:Jeanty,2010]Spweight---ModuletocomputeCross-SectionandPanelSpatialWeightMatrix[Author:Shehata,2013]Spweightxt--ModuletocomputeCross-SectionandPanelSpatialWeightMatrix[Author:Shehata,2013]Spweightcs---ModuletocomputeCrossSectionSpatialWeightMatrix[Author:Shehata,2013]Spcs2xt---ModuletoConvertCrossSectiontoPanelSpatialWeightMatrix[Author:Shehata,2012]Shp2dta---ModuletoconvertsshapeboundaryfilestoStatadatasets[Author:Crow,2013]3.3Stata空间权重命令示范3.3.1Spmat:Createandmanagespatial-weightingmatrixobjectsspmatcontiguityobjname[if][in]usingcoordinatesfile,id(varname)[options]spmatidistanceobjnamecvarlist[if][in]usingcoordinatesfile,id(varname)[options]spmatsummarizeobjname[,linksdetail{banded|truncmethod}]Spmat命令可以生成Contiguitymatrix和Inverse-distanceweightsmatrix，以tl_2008_us_county00中的“tl_2008_us_county00.dbf”和“tl_2008_us_county00.shp”数据为例，首先在stata中输入命令shp2dta，将.dbf和.shp转化为stata可以识别的.dta格式，如图1。.cdC:\Users\IBM\Desktop\tl_2008_us_county00#设置路径#.shp2dtausingtl_2008_us_county00,database(county)coordinates(countyxy)genid(id)gencentroids(c)8面板空间计量之Stata应用:学习笔记#genid(id):在shp2dta中,截面代码默认为变量“_ID”，此处重新设置为“id”##gencentroids(c):生成地理质心坐标变量“x_c”和“y_c”#图1文件格式转制随后，整理“county.dta”数据，在stata中输入命令语句，结果如图2。.usecounty,clear.quietlydestringSTATEFP,generate(st)#将字符变量转化为浮点型，并赋值到新变量“st”#.dropifst==2|st==15|st>56#原作者仅保留了美国内陆地区作为研究（*keepcontinentalUScounties）#.renamex_clongitude.renamey_clatitude.savecountynew,replace图2Stata数据处理操作界面最后，在stata中输入命令语句，结果如3所示：.usecountynew,clear.spmatcontiguityccountyusingcountyxy,id(id)normalize(minmax).spmatsummarizeccounty,links.spmatsave/useccountyusingccounty.spmat,replace#保存/调用#.spmatidistancedcountylongitudelatitude,id(id)dfunction(dhaversine)#dfunction()：选择距离计算方式#.spmatsummarizedcounty,links9第三章Stata空间权重矩阵制作.spmatsave/usedcountyusingdcounty.spmat,replace图3Stata矩阵生成操作界面参考资料spmat:Creatingandmanagingspatial-weightingmatriceswiththespmatcommandURL:http://econ-server.umd.edu/~Prucha/Papers/SJ_SPMAT(2013).pdf3.3.2Spatwmat:Spatialweightsmatricesforspatialdataanalysisspatwmat[usingfilename],name(weights_matrix)[drop(numlist)xcoord(varname)ycoord(varname)band(numlist)friction(#)binarystandardizeeigenval(eigen_matrix)]Spatwmat命令可以生成Inversedistanceweightsmatrix和Distance-basedbinaryweightsmatrix，以Sg162中的“columbusdata.dta”数据为例（图7），其中x和y为地区经纬度坐标变量。在stata中输入命令语句：.cdC:\Users\IBM\Desktop\Sg162#设置路径#.usecolumbusdata.dta,clear.describle图4空间权重矩阵生成Stata操作界面在stata中输入命令语句，即可得到权重矩阵（图5）：.spatwmat,name(W)xcoord(x)ycoord(y)band(03)#反距离权重矩阵#.spatwmat,name(W)xcoord(x)ycoord(y)band(03)binary#基于距离的二进制权重矩阵#.spatwmat,name(W)xcoord(x)ycoord(y)band(03)standardize#标准化#10面板空间计量之Stata应用:学习笔记.spatwmat,name(W)xcoord(x)ycoord(y)band(03)eigenval(E)#特征值向量#图5空间权重矩阵生成Stata操作界面注意：当矩阵维数受到stata默认值（800*800）限制时，可调用setmatsize命令设置矩阵维数：.setmatsize2000#设置矩阵维数2000#另外，我们也可以利用excel、geoda等软件生成权重矩阵，然后采用该命令导入已经建立好的权重矩阵，以Sg162中的“columbusswm.xls”数据为例，在stata中输入命令，如图6所示：.cdC:\Users\IBM\Desktop\Sg162#设置路径#.importexcelusingcolumbusswm,firstclear#first:首行默认为变量名#.savecolumbusswm_1.dta,replace#保存文件#.spatwmatusingcolumbusswm_1.dta,name(W)#生成矩阵#图6空间权重矩阵导入Stata操作界面参考资料：Stb60-sg162:ToolsforspatialdataanalysisURL:www.stata.com/products/stb/journals/stb60.pdfcrystaling:将Excel文件数据导入STATA的方法之比较URL:http://bbs.pinggu.org/thread-3032215-1-1.html3.3.3Spwmatrix:Generates,imports,andexportsspatialweightsspwmatriximportusingfilename,wname(wght_name)[dtatextswm(idvar_name)Other_options]spwmatrixgeconvarlist[if][in],wname(wght_name)[wtype(bin|inv|econ|invecon)cartr(#)dband(numlist)alpha(#)11第三章Stata空间权重矩阵制作knn(#)econvar(varname1)beta(#)Other_options]spwmatrixsociovarname2[if][in],wname(wght_name)wtype(socnet|socecon)[idvar(varname3)dthres(#)gamma(#)snn(#)dmins(newvar1)Other_options]Spwmatrix命令可以生成binary,distancedecay,economicdistance,inverseeconomicdistance,socialnetwork,socio-economic空间权重矩阵。我们以中国31省市shp地图（不含港澳台、附属岛屿）的“Prov_Delete”文件夹中的数据为例，操作说明如下：第一步，基于Prov_Delete--中国31省市shp地图（不含港澳台、附属岛屿）的“Export_Output.shp”文件，使用ArcGIS软件添加连续序号变量“POLY_ID”，并将“Name”变量赋值为字符型，输出数据并另存为Export_Output2.shp，如图7所示：图7ArcMap添加变量POLY_ID--操作界面窗口第二步，基于“Export_Output2.shp”文件，使用Geoda软件（WeightsFileIDVariable选择POLY_ID）生成一阶邻近空间权重矩阵（Firstordercontiguityspatialweights），并将其命名为“province”如图8所示：图8Geoda操作界面窗口12面板空间计量之Stata应用:学习笔记第三步，在stata中调用该初始邻接矩阵，输入命令语句：.cdC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete#设置路径#.spwmatriximportusingC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.gal,wname(W)rowstandxport(worg,txt)#[options]xtw(#)generatespatialweightstobeusedwithabalancedpaneldataset#Notes:xtw(#)specifiesthenumberoftimeperiods(T)togeneratespatialweightstobeusedwithabalancedpaneldata.Thisoptionassumesthatthedatasetissortedbytimeandgeoidandthatthedataforoneistimeperiodiskepttogeneratethespatialweights.geoidisconsideredtobetheidentifiervariableforthearealunits.(http://www.stata.com/statalist/archive/2014-03/msg00812.html).matrixlistW输出结果如图9所示：图931*31W矩阵Stata界面窗口需要注意的是，由于海南省并没有邻接省份，W矩阵并未实现标准化（Oneobservationorlocationhasnoneighbors；weightsmatrixwasnotrow-standardized）。若想实现标准化，可做如下处理：方法一：调用Spwmatfill指令，定向分配最近的邻近省份（须提前安装nearstat命令），输入命令语句：.cdC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete#设置路径#.shp2dtausingExport_Output2,database(province)coordinates(provincexy)genid(id)gencentroids(c).useC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.dta,clear.renamex_clongitude.renamey_clatitude.replaceid=POLY_ID13第三章Stata空间权重矩阵制作.dropPOLY_ID.saveprovince,replace.spwmatriximportusingC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.gal,wname(W)mataf#保存为Matafile#.spwmatfilllatitudelongitude,id(id)inwname(W)inwfrom(Mata)outwname(W)rowstandreplace#StandardizedspatialweightsmatrixcreatedasStataobject#.matrixlistW输出结果如图10所示：图1031*31标准化W矩阵Stata界面窗口方法二：Spwmatrix--[Option]–noisland，Removeobservationswithnoneighborswhengeneratingthespatialweights，输入命令语句：.cdC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete#设置路径#.spwmatriximportusingC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.gal,wname(W)noislandrowstandxport(worg2,txt)#设置noisland#14面板空间计量之Stata应用:学习笔记输出结果如图11所示：图11Spwmatrix—noisland--Stata界面窗口注意：操作失败，查询help文件及相关资料，暂时未发现如何设置[Option-noisland]，望大家留言指教！第四步，以EconomicDistance权重矩阵为例：提前准备好地区GDP数据①文件“gdp.dta”（如图10），并将其导入“province.dta”文件（注意：各地区对应的“id”必须与“province.dta”文件中保持一致），输入命令语句：.useC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.dta,clear.merge1:1idusingC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\gdp.dta.drop_merge.saveprovince_gdp数据结构如图12所示：图12数据合并stata数据结构视图第五步，输入以下命令语句，生成相应的空间权重矩阵：BinarySpatialWeightsMatrix.spwmatrixgeconlatitudelongitude,wn(wbin)wt(bin)db(0500)row#距离带宽DistanceBand设置为0-500km#.matrixlistwbin①注意：本文使用的是2014年度各省市自治区GDP；当涉及面板xsmle操作时，一般取各地区样本期间内的GDP均值。15第三章Stata空间权重矩阵制作图13BinarySpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面DistanceDecaySpatialWeightsMatrix.spwmatrixgeconlatitudelongitude,wn(winv)wt(inv)alpha(2)row#距离衰减系数alpha设置为2#.matrixlistwinv图14DistanceDecaySpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面EconomicDistanceSpatialWeightsMatrix.spwmatrixgeconlatitudelongitude,wn(wenco)wt(econ)econvar(gdp)row#Beta默认值1#.matrixlistwenco图15EconomicDistanceSpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面InverseEconomicDistanceSpatialWeightsMatrix.spwmatrixgeconlatitudelongitude,wn(winvenco)wt(invecon)econvar(gdp)row#Beta默认值1#.matrixlistwinvenvo16面板空间计量之Stata应用:学习笔记图16InverseEconomicDistanceSpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面SocialNetworkSpatialWeightsMatrix.useC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\provinve_metro.dta,clear.spwmatrixsociometroid,wn(wsocnet)wtype(socnet)idvar(id)row#Metroid变量为中国六大地区编号#.matrixlistwsocnet注：metroid=1（东北地区）/2（华北地区）/3（华东地区）/4（中南地区）/5（西南地区）/6（西北地区）图17SocialNetworkSpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面SocialEconomicSpatialWeightsMatrix.useC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\provinve_hr.dta,clear#hr:各地区劳动力人口平均受教育年限#.spwmatrixsociohr,wn(wsocecon)wt(socecon)dthres(1)gamma(2)row#绝对差阈值设置为1；衰减系数设置为2#.matrixlistwsocecon图18SocialEconomicSpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面KNearestSpatialWeightsMatrix.useC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.dta,clear.spwmatrixgeconlatitudelongitude,wn(wknn)knn(5)row#NearestNeighbor数量设置为5#.matrixlistwknn17第三章Stata空间权重矩阵制作图195-NearestNeighborSpatialWeightsMatrix--Stata窗口界面参考资料：Econpapers:DetailsaboutP.WilnerJeantyURL:http://econpapers.repec.org/RAS/pje95.htmP.WilnerJeanty:Newversionof-spmlreg-and-spwmatrix-availableonSSC[2014-03-15]URL:http://www.stata.com/statalist/archive/2014-03/msg00812.htmlfei355:用stata生成空间权重的步骤和操作详解[spweightxt][2013-08-19]URL:http://bbs.pinggu.org/thread-2588556-1-1.htmlfei355:一个生成经济加权的命令和操作[spwmatrix][2013-12-20]URL:http://bbs.pinggu.org/thread-2685438-1-1.htmlfei355:spwmatrix空间面板的do文件[spwmatrix][2014-05-26]URL:http://bbs.pinggu.org/thread-3063959-1-1.htmljzbd:用spwmatrix如何生成“经济”空间权重矩阵URL:http://bbs.pinggu.org/thread-884623-1-1.html3.3.4Spweight:StatamoduletocomputeCrossSectionandPanelSpatialWeightMatrixspweightvarlist,panel(numlist)time(numlist)[matrix(weight_name)standinvinv2eigw(name)tabelptabel]Spweight命令可以生成BinaryWeightMatrix、InverseStandardizedWeightMatrix和InverseSquaredStandardizedWeightMatrix等空间权重矩阵，其原始数据导入方式有所不用，我们以“spweight3.dta”数据文件为例，具体说明如下：.cdC:\Users\IBM\Desktop\spweight.usespweight3.dta,clear.listv1v2.spweightv1v2,panel(7)matrix(W)eigwtable结果如图20所示。其中，v1变量为横截面id；v2变量为与第i个截面的相邻的截面id，按照截面id顺序不重复记录。例如，与id=1截面相邻的截面有：id=2、id=3、id=4；与id=3截面相邻的截面只记录id=4，此处不再重复记录截面id=1。若存在“孤岛”截面id=5，则相邻截面记录为截面自身id。18面板空间计量之Stata应用:学习笔记图20Spweight原始数据结构InverseStandardizedWeightMatrix.useC:\Users\IBM\Desktop\spweight\spweight2.dta,clear.spweightv1v2,panel(4)time(4)matrix(W)standeigwinvptable#Time设置为4，面板空间权重矩阵#.matrixliste(wcs)图21InverseStandardizedWeightMatrix（Cross-section&Paneldata）参考资料：Econpapers:DetailsaboutEmadAbdElmessihShehata[2016-02-09]URL:http://econpapers.repec.org/RAS/psh494.htmEconpapers:SPWEIGHT:StatamoduletocomputeCrossSectionSpatialWeightMatrix[2013-01-26]URL:http://econpapers.repec.org/software/bocbocode/s457359.htm19第三章Stata空间权重矩阵制作淡「凡惜:谁知道stata里的spweight命令怎么用？[2014-11-15]URL:http://bbs.pinggu.org/thread-3375394-1-1.html3.3.5Spweightxt:StatamoduletocomputeCrossSectionandPanelSpatialWeightMatrixspweightxtvarlist,panel(numlist)time(numlist)matrix(weight_name)tabelptabelSpweightxt命令可以生成BinaryWeightMatrix，其涉及的原始数据与Spweight命令有所不同，我们以“spweightxt.dta”数据为例，具体说明如下：.cdC:\Users\IBM\Desktop\spweightxt.usespweightxt.dta,clear.listv1v2.spweightxtv1v2,panel(4)time(4)matrix(W)tableptable#Time设置为4，面板空间权重矩阵#.matrixliste(wcs)结果如图22所示。其中，v1变量为横截面id；v2变量为与第i个截面的相邻的截面id，按照截面id顺序重复记录。例如，与id=1截面相邻的截面有：id=2、id=3、id=4；与id=3截面相邻的截面记录id=1、id=4，此处需要重复记录。Help文件中并未说明孤岛截面的数据记录方式。图22InverseStandardizedWeightMatrix（Cross-section&Paneldata）参考资料：Econpapers:DetailsaboutEmadAbdElmessihShehata[2016-02-09]URL:http://econpapers.repec.org/RAS/psh494.htmEconpapers:SPWEIGHTXT:StatamoduletocomputePanelSpatialWeightMatrix[2013-01-26]URL:http://econpapers.repec.org/software/bocbocode/s457359.htm3.3.6Spweightcs:StatamoduletocomputeCrossSectionSpatialWeightMatrixspweightcsvarlist,panel(numlist)matrix(weight_name)notabel20面板空间计量之Stata应用:学习笔记Spweightcs命令可以生成BinaryWeightMatrix，其导入的原始数据类型与spweightxt命令相似，我们以“spweightcs.dta”数据为例，具体说明如下：.cdC:\Users\IBM\Desktop\spweightcs.usespweightcs.dta,clear.listv1v2.spweightcsv1v2,panel(7)matrix(W)table.matrixliste(wcs)结果如图23所示。其中，v1变量为横截面id；v2变量为与第i个截面的相邻的截面id，按照截面id顺序重复记录。例如，与id=1截面相邻的截面有：id=2、id=5、id=6；与id=5截面相邻的截面记录id=1、id=6，此处需要重复记录。Help文件中并未说明孤岛截面的数据记录方式。图23BinaryWeightMatrix（Cross-section）参考资料：Econpapers:DetailsaboutEmadAbdElmessihShehata[2016-02-09]URL:http://econpapers.repec.org/RAS/psh494.htmEconpapers:SPWEIGHTCS:StatamoduletocomputeCrossSectionSpatialWeightMatrix[2012-12-21]URL:http://econpapers.repec.org/software/bocbocode/s457348.htm3.3.7Spcs2xt:StatamoduletoConvertCrossSectiontoPanelSpatialWeightMatrixspcs2xtvarlist,panel(numlist)time(numlist)matrix(new_panel_weight_file)Spcs2xt命令，设置时间维度time（N），可以将截面矩阵转化为面板矩阵，我们以“spcs2xt.dta”数据为例，具体说明如下：：.cdC:\Users\IBM\Desktop\spcs2xt21第三章Stata空间权重矩阵制作.usespcs2xt.dta,clear.listv1v2v3v4.spcs2xtv*,matrix(w)time(4)结果如图24所示：图24BinaryWeightMatrix（Cross-section&Panel）参考资料：Econpapers:DetailsaboutEmadAbdElmessihShehata[2016-02-09]URL:http://econpapers.repec.org/RAS/psh494.htmEconpapers:SPWEIGHTCS:StatamoduletocomputeCrossSectionSpatialWeightMatrix[2013-01-26]URL:http://econpapers.repec.org/software/bocbocode/s457325.htm3.3.8Othercommandschina_spatdwm:StatamoduletoprovidespatialdistancematricesforChineseprovincesandcities[Author:YihuaYu]China_map:moduletoprovidemapofChina'sprovinces[Author:ScottMerryman,2008]3.4面板数据空间权重矩阵关于面板数据（N*T）空间权重矩阵维数问题，理论上面板空间权重矩阵应该为NT*NT，在其中包含时间因素（又称时变空间权重矩阵--TimeVaryingSpatialWeightMatrix），但在实践操作中需要视具体操作命令而定。例如，在FedericoBelotti,GordonHughes和AndreaPianoMortari开发的-XSMLE-面板空间空归简明教程中，调用的是N*N空间权重矩阵（详见：https://ideas.repec.org/p/boc/isug13/04.html）。此时，若空间权重矩阵类型为经济距离等嵌套矩阵，GDP等变量一般取样本期内的均值，以维持空间权重的稳健性。当我们使用NT*NT空间权重矩阵时，首先要注意面板数据的排列问题，不同的排列方式对应不同的空间权重矩阵，具体请参考：王守坤.空间计量模型中权重矩阵的类型与扩展逻辑:述评与展望[C].中国空间经济学年会.2012。如上所述，面板空间权重矩阵主要涉及的直接命令有spweight、spweightxt和spwmatrix，或者通过spcs2xt命令将截面空间权重矩阵转换为面板空间权重矩阵。我们以cross_panel1.dta、cross_panel2.dta、cross_panel3.dta数据为例，探讨一下面板数据空间权重矩阵结构变换问题，在stata中输入以下命令语句：第一，Spweight命令：.cdC:\Users\IBM\Desktop\cross_panel22面板空间计量之Stata应用:学习笔记.usecross_panel1.dta,clear.listv1v2.spweightxtv1v2,panel(4)time(4)matrix(W)tableptable#Time设置为4，面板空间权重矩阵#.matrixliste(wcs)NT1112131421222324...1100001000.1200000100.1300000010.1400000001.2110000000.2201000000.2300100000.2400010000.............ntnt图25Spweight面板空间权重矩阵结构图第二，Spweightxt命令：.usecross_panel2.dta,clear.listv1v2.spweightxtv1v2,panel(4)time(4)matrix(W)tableptable#Time设置为4，面板空间权重矩阵#.matrixliste(wcs)图26Spweightxt面板空间权重矩阵结构图23第三章Stata空间权重矩阵制作第三，Spweightxt命令：.usecross_panel3.dta,clear.listv1v2v3v4.spcs2xtv*,matrix(w)time(4)#Time设置为4，面板空间权重矩阵#NT1112131421222324...1100001000.1200000100.1300000010.1400000001.2110000000.2201000000.2300100000.2400010000.............ntnt图27Spcs2xt面板空间权重矩阵结构图第四，Spwmatrix命令：.cdC:\Users\IBM\Desktop\cross_panel.spwmatriximportusingNortheast.gal,wname(wcross).spwmatriximportusingNortheast.gal,wname(wpanel)xtw(3).matrixlistwcross.matrixlistwpanel图28Spwmatrix面板空间权重矩阵结构图注意：Spwmatrix命令生成的面板数据空间权重矩阵排列结构与spweight、spweightxt和spcs2xt命令存在明显的不同。24面板空间计量之Stata应用:学习笔记然而，spweight、spweightxt和spcs2xt等命令只是将空间权重矩阵进行简单的维数（kron）变换，当空间权重矩阵类型为经济距离等嵌套矩阵，GDP等变量的一般取值为样本期内的均值，并未真正的体现出空间权重矩阵在时间上的变化。此时，我们是否可以考虑尝试使用spwmatrix命令，将时间因素纳入面板空间权重嵌套矩阵中，以InverseEconomicDistanceSpatialWeightsMatrix为例，在stata中输入以下命令语句：.cdC:\Users\IBM\Desktop\Panel#设置路径#.useC:\Users\IBM\Desktop\Panel\province_gdp.dta,clear.sorttimeid.spwmatriximportusingC:\Users\IBM\Desktop\Prov_Delete\province.gal,wname(W)xtw(2)mataf.spwmatfilllatitudelongitude,id(id)inwname(W)inwfrom(Mata)outwname(W)rowstandreplace.spwmatrixgeconlatitudelongitude,wn(winvenco)wt(invecon)econvar(gdp)row图25Spwmatrix-InverseEconomicDistanceSpatialWeightsMatrix（PanelData）参考资料：st:Newversionof-spmlreg-and-spwmatrix-availableonSSC[2013-03-19]URL:http://www.stata.com/statalist/archive/2014-03/msg00812.htmlxsmle:aStatacommandforspatialpanel